连接。齐纳二极管D21的阴极与回路连接器312连接。运算放大器U2的输出通过电阻 器R25与晶体管Q2的基极连接。
[0072]在一个实施例中，将电阻器R21和R23的值设置为彼此相等，并且将电阻器R22和 R24的值设置为彼此相等。用这些值，运算放大器U2将驱动晶体管Q2，使得Vinternal保持在 VL〇〇p-V break，其中Vbreak是齐纳二极管D21的击穿电压。在其他实施例中，可以针对电阻器R21、 R22、R23和R24中的一个或更多个来选择其他值，以调谐V intOTiai的电压。在另一实施例中，可 以移除齐纳二极管D1，并且电阻器R21可以直接与回路连接器312连接。在这些实施例中，选 择电阻器R21、R22、R23和R24的值，以确保V internai是Vuxip的期望比例。
[0073] 在上述实施例中，已经描述了多个饱和控制电路。可以设想其他饱和控制电路。例 如，在上述实施例中，没有限制Vinte3rnal。然而，在通过某种类型的分流电路钳位或限制 V internai的实施例中，可以使用饱和控制电路和串联晶体管。例如，可以使用齐纳二极管或其 他控制电路来分流电流，以限制电压。即使钳位限制了设计的最大可用功率和某些功率扩 缩能力，电路在最需要时提供了低回路电流的操作益处和附加功率。
[0074] 尽管以上引用12V的提升电压，可以用许多不同的提升电压来实现实施例。
[0075] 上述实施例提供先前的可变提升丨丨ARTKH气回路调节器和能量扫气类型回路 调节器的所有功率优点。HART?扫气回路调节器存储来自:H ART?传输的一部分的能 量，并在HART?传输的第二部分期间使用所存储的能量。能量扫气类型的回路调节器通 过采用能够保存现场设备端处的可用功率的一大部分并将其用于附加功能的调节器，利用 了现场设备处的可用功率。此外，实施例不将消费者限制于最小回路阻抗。此外，可以在希 望使变送器的提升电压最小的情况下使用上述实施例。实施例还固有地帮助防止在任意给 定端电压处的基于比例(on-scale)的故障状况，而不需要软件控制。电路还可以与各种固 有安全方案兼容。
[0076]尽管已经将元件示为或描述为以上单独的实施例，每个实施例的各部分可以与上 述其他实施例的全部或部分组合。
[0077]尽管已经用结构特征和/或方法动作的专用的语言描述了主旨，应该理解的是，在 所附权利要求中定义的主旨不必限制为上述特定特征或动作。而是，上述特定特征和动作 被描述为用于实现权利要求的示例形式。
【主权项】
1. 一种过程变送器，其特征在于包括： 设备电路，生成要在电流回路上传送的值； 在所述电流回路和所述设备电路之间串联的串联控制晶体管；以及 饱和防止电路，防止所述串联控制晶体管进入饱和。2. 根据权利要求1所述的过程变送器，其中所述饱和防止电路通过防止所述串联控制 晶体管两端的电压降至饱和电压以下来防止所述串联控制晶体管进入饱和。3. 根据权利要求1所述的过程变送器，其中所述饱和防止电路保持所述串联控制晶体 管两端的电压，使得所述电压与所述饱和防止电路中二极管两端的前向偏置电压基本上相 等。4. 根据权利要求3所述的过程变送器，其中所述饱和防止电路包括分流晶体管，所述分 流晶体管具有与所述串联控制晶体管的集电极耦合的发射极和通过包括所述二极管的传 导路径与所述串联控制晶体管的基极耦合的基极。5. 根据权利要求4所述的过程变送器，其中所述分流晶体管的发射极与所述串联控制 晶体管的集电极直接连接。6. 根据权利要求5所述的过程变送器，其中所述分流晶体管的基极和所述串联控制晶 体管的基极之间的传导路径包括三个二极管。7. 根据权利要求6所述的过程变送器，其中所述二极管中的至少两个相匹配。8. 根据权利要求4所述的过程变送器，其中所述串联控制晶体管与所述分流晶体管相 匹配，以提供基本上相似的基极-发射极压降。9. 一种过程现场设备，其特征在于包括： 控制回路连接器，用于与过程控制回路连接； 设备电路；以及 在控制回路连接器和设备电路之间串联的电流调节器，其中所述电流调节器控制所述 控制回路上的电流电平，并提供具有最大功率的功率输出，所述最大功率与在过程控制回 路上提供的电压成比例。10. 根据权利要求9所述的过程现场设备，其中所述电流调节器包括串联晶体管和偏置 电路，所述串联晶体管的偏置电路防止所述串联晶体管饱和。11. 根据权利要求10所述的过程现场设备，其中所述偏置电路通过限制所述串联晶体 管两端的集电极-发射极电压降至二极管两端的前向偏置压降以下，来防止所述串联晶体 管饱和。12. 根据权利要求11所述的过程现场设备，其中所述偏置电路包括二极管和分流晶体 管，所述分流晶体管从所述设备电路分走电流。13. 根据权利要求12所述的过程现场设备，其中所述偏置电路还包括用于防止所述分 流晶体管的反向击穿的电路元件。14. 根据权利要求13所述的现场设备，其中用于防止所述分流晶体管的反向击穿的所 述电路元件包括第二二极管。15. 根据权利要求13所述的过程现场设备，其中所述二极管的阳极与所述串联晶体管 的基极连接，所述二极管的阴极与第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与第二 二极管的阴极连接，并且第二二极管的阳极与所述分流晶体管的基极连接。16. 根据权利要求9所述的过程现场设备，还包括在电流调节器和设备电路之间串联的 开关调节器。17. -种过程现场设备，其特征在于包括： 两个回路连接器，用于与电流回路连接； 设备电路；以及 在两个回路连接器之一和设备电路之间串联的电流控制器，其中所述电流控制器能够 控制所述电流回路中的电流电平，同时针对所述电流回路中的多个电流电平在所述电流回 路和所述设备电路之间提供固定的压降。18. 根据权利要求17所述的过程现场设备，其中所述电流控制器被固有地防止沿所述 电流回路的电流方向提供比固定压降小的压降。19. 根据权利要求17所述的过程现场设备，其中所述电流控制器包括串联晶体管、分流 晶体管和至少一个二极管，使得电流回路和处理电路之间的压降在串联晶体管两端，并且 所述至少一个二极管和所述分流晶体管固有地防止所述串联晶体管两端的压降小于所述 至少一个二极管两端的前向偏置电压。20. 根据权利要求19所述的过程现场设备，其中所述电流控制器还包括两个附加的二 极管，其中所述两个附加的二极管之一实质上防止所述分流晶体管进入反向击穿状态。21. 根据权利要求17所述的过程现场设备，其中所述电流控制器包括串联晶体管、分流 晶体管和放大器，其中所述放大器与所述分流晶体管的基极连接并驱动所述分流晶体管以 保持所述串联晶体管两端的压降。22. 根据权利要求21所述的过程现场设备，其中所述电流控制器还包括与所述设备电 路连接的第一分压器和与所述电流回路连接的第二分压器，其中放大器的非反相输入与第 一分压器连接，并且放大器的反相输入与第二分压器连接。23. 根据权利要求22所述的过程现场设备，其中所述第二分压器通过二极管与电流回 路连接。
【专利摘要】过程变送器包括生成要在电流回路上传送的值的设备电路。串联控制晶体管在电流回路和设备电路之间串联，并且饱和防止电路防止串联控制晶体管进入饱和。
【IPC分类】G05F1/567
【公开号】CN205176719
【申请号】CN201520769998
【发明人】克拉伦斯·埃德沃德·霍姆斯塔德, 罗伯特·欧内斯特·拉洛奇, 史蒂文·J·麦科伊
【申请人】罗斯蒙特公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年9月30日